(57)【要約】【課題】歯付ベルトの歯数を確実に計測する技術を提供すると共に、この技術を、実際の歯付ベルトの製造装置、及び歯付ベルトの製造方法に好適に活用するアイデアを提供する。【解決手段】歯付ベルト４０の製造装置１は、長手方向に所定間隔で配置された複数の歯部４１を有する歯付ベルト４０を前記長手方向に移動させる第一ローラ２及び第二ローラ３（移動手段）と、前記歯付ベルト４０の前記歯部４１側の所定位置に配置され、前記所定位置から前記長手方向に移動している前記歯付ベルト４０の前記歯部４１側表面までの距離を測定する光学式センサ５と、前記光学式センサ５により測定された前記距離に対して微分処理を行なう微分処理部２１と、前記微分処理部２１により算出された微分値が所定の閾値Ｒを超えた数を歯数として計測する計数部２２と、前記計数部２２が計測した前記歯数が所定歯数に到達したかを判定する歯数判定部２６と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
長手方向に所定間隔で配置された複数の歯部を有する歯付ベルトを前記長手方向に移動させる移動手段と、
前記歯付ベルトの前記歯部側の所定位置に配置され、前記所定位置から前記長手方向に移動している前記歯付ベルトの前記歯部側表面までの距離を測定する光学式センサと、
前記光学式センサにより測定された前記距離に対して微分処理を行なう微分処理部と、
前記微分処理部により算出された微分値が所定の閾値を超えた数を歯数として計測する計数部と、
前記計数部が計測した前記歯数が所定歯数に到達したかを判定する歯数判定部と、
を備える、
ことを特徴とする歯付ベルトの製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の歯付ベルトの製造装置であって、
前記計数部が計測した前記歯数が上記所定歯数に到達したと前記歯数判定部が判定したら、前記移動手段による前記歯付ベルトの移動を停止させる停止部を備える、
ことを特徴とする歯付ベルトの製造装置。
【請求項３】
請求項２に記載の歯付ベルトの製造装置であって、
前記停止部は、前記歯付ベルトの歯数が所望の歯数となるために切断すべき切断位置が第二所定位置に来るように、前記移動手段による前記歯付ベルトの移動を停止させる、
ことを特徴とする歯付ベルトの製造装置。
【請求項４】
長手方向に所定間隔で配置された複数の歯部を有する歯付ベルトを前記長手方向に移動させながら、前記歯付ベルトの前記歯部側の所定位置に配置した光学式センサにより、前記所定位置から前記歯部側表面までの距離を測定する距離測定工程と、
前記距離測定工程で測定した前記距離に対して微分処理を行なう微分処理工程と、
前記微分処理工程で算出した微分値が所定の閾値を超えた数を歯数として計測する計数工程と、
前記計数工程で計測した前記歯数が所定歯数に到達したかを判定する歯数判定工程と、
を含む、
ことを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の歯付ベルトの製造方法であって、
前記計数工程で計測した前記歯数が上記所定歯数に到達したと前記歯数判定工程で判定したら、前記歯付ベルトの移動を停止させる停止工程を含む、
ことを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載の歯付ベルトの製造方法であって、
前記停止工程では、前記歯付ベルトの歯数が所望の歯数となるために切断すべき切断位置が第二所定位置に来るように、前記歯付ベルトの移動を停止させる、
ことを特徴とする歯付ベルトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長手方向に所定間隔で配置された複数の歯部を有する歯付ベルトの、製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、歯付ベルトを長手方向に移動させながら、歯付ベルトの歯数を計測する歯数計数方法が種々提案されている。例えば、特許文献１（特開２００２−１６６４８２号公報）に開示されている歯数計数方法では、歯付ベルトを１対の歯付プーリによって走行移動させながら、歯付ベルトの歯部側上方に配置された光学式センサにより、歯部側表面に光を照射し、その反射光に基づいて歯部側表面までの距離を測定して、歯部側表面の凹凸形状の高さの変化を検出する。そして、検出された凹凸形状の高さに対して、予め設定された判別高さを用いて歯部の有無を判別している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
歯数を計測する際に、歯付ベルトを長手方向に移動させる手段としては、歯付ベルトを１対の回転ローラで挟んで移動させたり、歯付ベルトをプーリに巻き掛けて走行移動させる手段が採用されている。しかしながら、回転ローラを用いた場合、走行速度の変化などによって、歯付ベルトが局部的に厚み方向に変位する（うねる）場合がある。また、プーリを用いた場合には、走行移動に伴って歯付ベルトが厚さ方向に振動する場合がある。
【０００４】
特許文献１の方法の場合、歯付ベルトに上述したような振れが生じると、光学式センサから歯部側表面までの距離が変動し、光学式センサによって検出された歯底面が、振動がない場合の歯先面と同程度の位置まで変位する場合がある。この場合、歯底部を歯部と誤判定してしまうため、歯数を確実に計測することが困難であった。また、このような誤判定は、特に、歯高さの小さい歯付ベルトで生じやすい。
【０００５】
そこで、本願発明の目的は、歯付ベルトの歯数を確実に計測する技術を提供すると共に、この技術を、実際の歯付ベルトの製造装置、及び歯付ベルトの製造方法に好適に活用するアイデアを提供することにある。
【課題を解決するための手段及び効果】
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。
【０００７】
本願発明の第一の観点によれば、以下のように構成される、歯付ベルトの製造装置が提供される。即ち、歯付ベルトの製造装置は、長手方向に所定間隔で配置された複数の歯部を有する歯付ベルトを前記長手方向に移動させる移動手段と、前記歯付ベルトの前記歯部側の所定位置に配置され、前記所定位置から前記長手方向に移動している前記歯付ベルトの前記歯部側表面までの距離を測定する光学式センサと、前記光学式センサにより測定された前記距離に対して微分処理を行なう微分処理部と、前記微分処理部により算出された微分値が所定の閾値を超えた数を歯数として計測する計数部と、前記計数部が計測した前記歯数が所定歯数に到達したかを判定する歯数判定部と、を備える。この構成によると、歯先面及び歯底面はそれぞれ凸状及び凹状の頂点部分であるため、歯先面及び歯底面における、前記所定位置から歯部側表面までの距離の変化量、即ち微分値は０となる。また、歯側面は、前記所定位置から歯部側表面までの距離の変化が最も大きい領域であるため、歯側面における前記距離の変化量、即ち微分値は、プラス側又はマイナス側のピーク値となる。従って、所定の閾値を、ピーク値と０との間の値に設定し、微分値が所定の閾値を超えた数を歯数としてカウントすることにより、歯数を計測することができる。また、たとえ歯付ベルトにうねりや振れが生じて、歯付ベルトの歯部側表面の位置が厚み方向に変位した場合であっても、歯底面又は歯先面に対応する部分の微分値は、閾値を超えるほど大きくなりにくく、うねり等が生じていない場合と同様に、微分値は１歯ごとに閾値を１回超えることとなる。従って、歯数を確実に計数することができる。また、前記歯数判定部による上記の判定は、所望の歯数を有する歯付ベルトの製造に資する。
【０００８】
上記の歯付ベルトの製造装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記計数部が計測した前記歯数が上記所定歯数に到達したと前記歯数判定部が判定したら、前記移動手段による前記歯付ベルトの移動を停止させる停止部を備える。以上の構成によれば、前記歯付ベルトの製造に従事する作業員が、前記歯付ベルトを、所望の歯数となるように切断することが可能となる。
【０００９】
上記の歯付ベルトの製造装置は、更に、以下のように構成される。即ち、前記停止部は、前記歯付ベルトの歯数が所望の歯数となるために切断すべき切断位置が第二所定位置に来るように、前記移動手段による前記歯付ベルトの移動を停止させる。以上の構成によれば、前記歯付ベルトの歯数が所望の歯数となるために切断すべき上記の切断位置が上記第二所定位置となったとき、前記歯付ベルトの移動が停止する。従って、前記作業員が上記第二所定位置において前記歯付ベルトを切断するだけで、所望の歯数を正確に有する歯付ベルトを製造することができる。
【００１０】
本願発明の第二の観点によれば、歯付ベルトの製造は、以下のような方法で行われる。即ち、歯付ベルトの製造方法は、長手方向に所定間隔で配置された複数の歯部を有する歯付ベルトを前記長手方向に移動させながら、前記歯付ベルトの前記歯部側の所定位置に配置した光学式センサにより、前記所定位置から前記歯部側表面までの距離を測定する距離測定工程と、前記距離測定工程で測定した前記距離に対して微分処理を行なう微分処理工程と、前記微分処理工程で算出した微分値が所定の閾値を超えた数を歯数として計測する計数工程と、前記計数工程で計測した前記歯数が所定歯数に到達したかを判定する歯数判定工程と、を含む。この構成によると、歯先面及び歯底面はそれぞれ凸状及び凹状の頂点部分であるため、歯先面及び歯底面における、前記所定位置から歯部側表面までの距離の変化量、即ち微分値は０となる。また、歯側面は、前記所定位置から歯部側表面までの距離の変化が最も大きい領域であるため、歯側面における前記距離の変化量、即ち微分値は、プラス側又はマイナス側のピーク値となる。従って、所定の閾値を、ピーク値と０との間の値に設定し、微分値が所定の閾値を超えた数を歯数としてカウントすることにより、歯数を計測することができる。また、たとえ歯付ベルトにうねりや振れが生じて、歯付ベルトの歯部側表面の位置が厚み方向に変位した場合であっても、歯底面又は歯先面に対応する部分の微分値は、閾値を超えるほど大きくなりにくく、うねり等が生じていない場合と同様に、微分値は１歯ごとに閾値を１回超えることとなる。従って、歯数を確実に計数することができる。また、前記歯数判定工程における上記の判定は、所望の歯数を有する歯付ベルトの製造に資する。
【００１１】
上記の歯付ベルトの製造は、更に、以下のような方法で行われる。即ち、歯付ベルトの製造方法は、更に、前記計数工程で計測した前記歯数が上記所定歯数に到達したと前記歯数判定工程で判定したら、前記歯付ベルトの移動を停止させる停止工程を含む。これによれば、前記歯付ベルトの製造に従事する作業員が、前記歯付ベルトを、所望の歯数となるように切断することが可能となる。
【００１２】
上記の歯付ベルトの製造は、更に、以下のような方法で行われる。即ち、前記停止工程では、前記歯付ベルトの歯数が所望の歯数となるために切断すべき切断位置が第二所定位置に来るように、前記歯付ベルトの移動を停止させる。これによれば、前記歯付ベルトの歯数が所望の歯数となるために切断すべき上記の切断位置が上記第二所定位置となったとき、前記歯付ベルトの移動が停止する。従って、前記作業員が上記第二所定位置において前記歯付ベルトを切断するだけで、所望の歯数を正確に有する歯付ベルトを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。図１に示すように本実施形態に係る歯付ベルトの製造装置１は、第一ローラ２と、第二ローラ３と、ベルトガイド４と、光学式センサ５と、制御部６と、レーザポインタ７と、を備える。本実施形態では、オープンエンド歯付ベルト（即ち、有端状の歯付ベルト４０。以下、単に歯付ベルトという）を材料として、所望の歯数（本実施形態では１２６０歯とする。）を有する歯付ベルト４０を製造する場合について説明する。
【００１４】
図２に示すように歯付ベルト４０は、長手方向に所定間隔で配置された複数の歯部４１を有する。歯付ベルト４０の歯部４１側の面を歯面４０ａとし、歯部４１と反対側の面を背面４０ｂとする。また、歯付ベルト４０の歯高さをＨ、ベルト厚さをＤとする。
【００１５】
歯面４０ａは、歯先面４２と、歯側面４３と、歯先面４２と歯側面４３との間の歯先側コーナー面４５と、歯底面４４と、歯側面４３と歯底面４４との間の歯底側コーナー面４６とから構成される。歯先面４２及び歯底面４４は、それぞれ背面４０ｂと平行に平坦状に形成されている。歯側面４３は、平坦に形成されている。歯先側コーナー面４５及び歯底側コーナー面４６は、それぞれ曲面状に形成されている。なお、製造装置１の製造対象となる歯付ベルト４０は、上記の形状のものに限定されない。例えば、歯先面４２又は歯側面４３が、曲面状に形成されている歯付ベルトであってもよい。
【００１６】
図１に示すように、第一ローラ２及び第二ローラ３は、歯付ベルト４０を長手方向に移動させる移動手段であって、それぞれ歯付ベルト４０の走行方向（長手方向）の上流側と下流側に配置されている。第一ローラ２及び第二ローラ３は、モータ５０、５１によって回転駆動される駆動ローラ２ａ、３ａと、回転自在に設けられた従動ローラ２ｂ、３ｂと、からそれぞれ構成されている。上記のモータ５０、５１は上記の制御部６に接続され、モータ５０、５１の回転（角変位、角速度を含む。）は、この制御部６によって制御されるようになっている。第一ローラ２及び第二ローラ３は、駆動ローラ２ａ、３ａと従動ローラ２ｂ、３ｂとの間で歯付ベルト４０を挟持しつつ、制御部６によって駆動ローラ２ａ、３ａの回転が制御されることにより、歯付ベルト４０を主として一定の速度で走行移動させる。換言すれば、制御部６は、第一ローラ２及び第二ローラ３、モータ５０、５１を介して、歯付ベルト４０を走行移動させる。
【００１７】
図１に示すようにベルトガイド４は、第一ローラ２と第二ローラ３との間に配置されており、歯付ベルト４０が挿通される。図３（ａ）に示すように、ベルトガイド４は、両側面部１０、１１と上面部１２と底面部１３とから構成されている。上面部１２は、歯付ベルト４０の長手方向に延在する２つの板部材１２ａ、１２ｂで構成され、これら２つの板部材１２ａ、１２ｂは、ベルト幅方向に関して互いに隙間を空けて配置されている。これにより、歯付ベルト４０がベルトガイド４内に挿通された状態で、歯付ベルト４０の歯面４０ａの幅方向中央部が外部に露出している。ベルトガイド４の内面のベルト厚み方向の長さ、即ち、上面部１２と底面部１３との間隔は、歯付ベルト４０の厚みＤとほぼ同じである。また、ベルトガイド４は、ベルト幅方向の長さが調整可能となっている。具体的には、図３（ｂ）に示すように、底面部１３は、両側面部１０、１１にそれぞれ連結され、ベルト幅方向に延在する２つのラック部材１３ａ、１３ｂを有している。ラック部材１３ａ、１３ｂの対向する端面には、それぞれ複数の歯が形成されており、２つのラック部材１３ａ、１３ｂの間には、ピニオン１３ｃが配置されている。ピニオン１３ｃの回転角度は、ネジ１４によって調整される。ピニオン１３ｃを図３（ｂ）中の時計回り又はその反対方向に回転させることにより、側面部１１、１２が互いに近接又は離隔する方向に移動する。ベルトガイド４の内面の幅、即ち、側面部１１、１２の間隔は、歯付ベルト４０の幅とほぼ同じになるように設定されている。このベルトガイド４は、例えば金属材料で構成されており、歯付ベルト４０が接触する内面には、摩擦係数を低減させる表面加工が施されているか、摩擦係数の小さい部材が貼り付けられている。
【００１８】
光学式センサ５は、公知のレーザー式変位センサが用いられている。図１に示すように、光学式センサ５は、ベルトガイド４の上面部１２側、即ち、歯付ベルト４０の歯面４０ａ側の所定位置に設置されている。光学式センサ５は、ベルトガイド４の２つの板部材１２ａ、１２ｂの間から外部に露出している歯面４０ａに光を照射し、その反射光に基づいて上記所定位置から歯面４０ａまでの距離を測定する。また、光学式センサ５は、制御部６に接続されており、測定された距離に応じた信号を制御部６に送信する。換言すれば、制御部６は光学式センサ５を介して、上記距離を取得できるようになっている。
【００１９】
レーザポインタ７は、図１に示されるように、ベルトガイド４と第二ローラ３との間に配置される。このレーザポインタ７は、上記ベルトガイド４に対するレーザポインタ７の相対的な位置が固定するように、ベルトガイド４に対して固定される。そして、レーザポインタ７は、歯付ベルト４０に対して可視光を照射する。歯付ベルト４０に対するレーザポインタ７の照射の位置（第二所定位置）は、ベルトガイド４から離れた位置とされる。詳しくは、歯付ベルト４０に対する光学式センサ５の照射の位置（第一所定位置）と、上記の第二所定位置と、は、上記歯付ベルト４０の長手方向において概ね１５０ｍｍズレている。この第一所定位置と第二所定位置との間の、歯付ベルト４０の長手方向におけるズレ量は、本明細書において「第一走行距離」とも称する。
【００２０】
制御部６は、演算処理装置としてのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、歯付ベルトの製造プログラム及びこの製造プログラムの実行時に使用されるデータが記憶されるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、上記製造プログラムの実行時にデータを一時記憶するためのＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）と、キーボードなどの公知の入力手段、を主として備える。そして、ＲＯＭに記憶された上記の製造プログラムが上記ＣＰＵに読み込まれ、ＣＰＵ上で実行されることで、上記製造プログラムは、ＣＰＵなどのハードウェアを、図１に示される速度制御部２０と、微分処理部２１と、計数部２２と、歯数判定部２６と、停止部２８と、して機能させるようになっている。
【００２１】
速度制御部２０は、歯付ベルト４０の走行速度が所定速度となるように、モータ５０、５１、第一ローラ２及び第二ローラ３などを介して、歯付ベルト４０の走行速度をフィードバック制御する。
【００２２】
微分処理部２１は、制御部６が光学式センサ５を用いて測定した上記の距離を微分処理して上記距離の微分値を算出する。
【００２３】
計数部２２は、微分値判定部２３とカウンター２４、閾値記憶部２５を含んで構成される。閾値記憶部２５は、上記のキーボードを介して制御部６に入力された所定の閾値Ｒを記憶する。微分値判定部２３は、微分処理部２１によって算出された微分値が閾値記憶部２５に記憶された所定の閾値Ｒを超えるか否かを判定し、所定の閾値Ｒを超えた場合には、計数信号をカウンター２４へ送信する。カウンター２４は、判定部２２から送られた計数信号を累積して歯数を計数し、計数した歯数は累積歯数として上記ＲＡＭに記憶する。
【００２４】
歯数判定部２６は、所定歯数記憶部２７を含んで構成される。所定歯数記憶部２７は、上記のキーボードを介して制御部６に入力された所定歯数（本実施形態では１２６０歯）を記憶する。なお、本実施形態において、製造しようとする歯付ベルト４０の歯数（所望の歯数）と、上記所定歯数と、は一致している。そして、歯数判定部２６は、上記ＲＡＭに記憶される累積歯数が上記の所定歯数に到達したかを判定する。
【００２５】
停止部２８は、第一走行距離記憶部２９を含んで構成される。第一走行距離記憶部２９は、上記のキーボードを介して制御部６に入力された前記の第一走行距離（本実施形態では１５０ｍｍ）を記憶する。そして、停止部２８は、上記の累積歯数が上記所定歯数に到達したと歯数判定部２６が判定したら、第一ローラ２及び第二ローラ３（移動手段）による歯付ベルト４０の移動を停止させる。具体的には、停止部２８は、歯付ベルト４０の歯数が所望の歯数となるために切断すべき切断位置が上記の第二所定位置に来るように、第一ローラ２及び第二ローラ３（移動手段）による歯付ベルト４０の移動を停止させる。
【００２６】
＜測定原理＞
次に、上記製造装置１における歯数の計測原理を説明する。
【００２７】
光学式センサ５から距離信号を受信した微分処理部２１は、歯面４０ａの凹凸形状の高さ（以下、歯面４０ａの凹凸高さという）を検出する。これにより、図４（ａ）に示すようなグラフを得ることができる。図４（ａ）の縦軸（ｙ軸）は、歯面４０ａの凹凸高さを示し、横軸（ｘ軸）は、歯付ベルト４０の走行時間と光学式センサ５の測定時刻から求められた歯付ベルト４０の長手方向の距離を示している。
【００２８】
なお、図４（ａ）中、Δｘ１は歯底面４４に対応しており、Δｘ２、Δｘ８はそれぞれ歯底側コーナー面４６に対応し、Δｘ３、Δｘ７は歯側面４３に対応し、Δｘ４、Δｘ６はそれぞれ歯先側コーナー面４５に対応し、Δｘ５は歯先面４２に対応している。
【００２９】
次に、微分処理部２１は、歯面４０ａの凹凸高さを時間で１次微分する。これにより、図４（ｂ）に示すようなグラフを得ることができる。図４（ｂ）の縦軸（ｙ´軸）は、歯面４０ａの凹凸高さの微分値を示し、横軸（ｘ軸）は、歯付ベルト４０の長手方向距離を示している。
【００３０】
図４（ｂ）に示すように、歯面４０ａの凹凸高さの微分値は、歯先面４２と歯底面４４に対応する部分おいて０になり、歯側面４３に対応する部分において、プラス側とマイナス側のピーク値となる。つまり、微分値は１歯ごとにプラス側とマイナス側でピークが生じている。
【００３１】
詳しく言えば、図４（ａ）に示すように、歯底面４４に対応するΔｘ１では、歯面４０ａの高さが一定であるため、図４（ｂ）に示すように、Δｘ１の微分値（傾き）は０となる。また、歯底面４４から歯側面４３へ向かう歯底側コーナー面４６に対応するΔｘ２では、歯面４０ａの高さが右上がりに上昇し、且つ、歯面４０ａの傾きが徐々に大きくなるため、Δｘ２の微分値はプラス側で上昇する。歯側面４３に対応するΔｘ３は、歯面４０ａの傾きが最も大きい領域であるため、Δｘ３の微分値はプラス側のピーク値を示す。さらに、歯側面４３は平坦状であり、傾きが一定であるため、Δｘ３の微分値は一定となる。歯側面４３から歯先面４２へ向かう歯先側コーナー面４５に対応するΔｘ４では、歯面４０ａの高さが右上がりに上昇し、且つ、歯面４０ａの傾きが徐々に小さくなるため、Δｘ４の微分値はプラス側で低下する。歯先面４２に対応するΔｘ５では、歯面４０ａの高さが一定であるため、Δｘ５の微分値は０となる。歯先面４２から歯側面４３へ向う歯先側コーナー面４５に対応するΔｘ６では、歯面４０ａの高さが右下がりに低下し、且つ、歯面４０ａの傾きが徐々に小さくなるため、Δｘ６の微分値はマイナス側で低下する。歯側面４３に対応するΔｘ７は、歯面４０ａの傾きが最も小さい領域であるため、Δｘ７の微分値はマイナス側のピーク値を示す。さらに、歯側面４３は平坦状であり、傾きが一定であるため、Δｘ７の微分値は一定となる。歯側面４３から歯底面４４に向う歯底側コーナー面４６に対応するΔｘ８では、歯面４０ａの高さが右下がりに低下し、且つ、歯面４０ａの傾きが徐々に大きくなるため、Δｘ４の微分値はマイナス側で上昇する。
【００３２】
微分値判定部２３は、微分処理部２１によって算出された微分値と、閾値記憶部２５に記憶される所定の閾値Ｒとを比較する。図４（ｂ）に示すように、上記所定の閾値Ｒは、微分値のプラス側のピーク値と０との間の値の適切な値に予め設定される。従って、微分値は、１歯ごとにこの所定の閾値Ｒを１回超える（跨ぐ）こととなる。微分値判定部２３は、微分値が所定の閾値Ｒを超えた（跨いだ）ときに、１歯をカウントするための計数信号をカウンター２４へ送信する。そして、カウンター２４は受信した計数信号を歯数として累積し、計数した歯数は累積歯数として上記ＲＡＭに記憶していく。
【００３３】
以上に、製造装置１における歯数の計測原理を説明した。
【００３４】
なお、歯付ベルト４０を走行移動させると、歯付ベルト４０にうねりが生じて、歯付ベルト４０の歯面４０ａの高さが変動する場合がある。この場合の歯面４０ａの凹凸形状の高さは、図５（ａ）に示すようなものとなり、うねりが生じている箇所の歯底面４４の高さが、うねりが生じていない箇所の歯先面４２の高さとほぼ同じになる場合がある。従来の歯数計数方法のように、歯面４０ａの凹凸高さについて予め閾値Ｓを設定して、歯部４１の有無を判定しようとすると、うねりが生じている箇所の歯底面４４の高さは閾値Ｓを超えるため、この歯底面４４を歯部４１として判定してしまい、歯数を確実に計測することができない。一方、歯付ベルト４０にうねりが生じている場合の歯面４０ａの凹凸高さの微分値のグラフは、図５（ｂ）に示すようなものになる。うねりが生じた箇所の歯底面４４及び歯先面４２に対応する部分の微分値（傾き）は、閾値を超えるほど大きくならず、うねりが生じていない場合と同様に、微分値は１歯ごとに閾値を１回超えている（跨いでいる）。従って、たとえ歯付ベルト４０にうねりが生じた場合であっても、歯数を確実に計数することができる。
【００３５】
次に、図６を参照しつつ、上記製造装置１を用いた歯付ベルト４０の製造方法について説明する。図６は、製造プログラムのフローである。
【００３６】
歯付ベルト４０の製造に従事する作業員は、先ず、スパイラルカットされた渦巻き状の歯付ベルトの先端を、光学式センサ５の照射位置（第一所定位置）に設置する。次に、作業員は、上記のキーボードを介して、所定の閾値Ｒと、所定歯数と、第一走行距離と、を制御部６に入力する。所定の閾値Ｒは閾値記憶部２５に、所定歯数は所定歯数記憶部２７に、第一走行距離は第一走行距離記憶部２９に、夫々記憶される。所定の閾値Ｒは、歯付ベルトの断面形状に応じて適宜に定める。所定歯数は、原則として、製造しようとする歯付ベルト４０の歯数とする。第一走行距離は製造装置１の設計図に基づいて定める。
【００３７】
そして、前述の製造プログラムが制御部６のＣＰＵ上で実行されることで、図６に示されるフローがスタートする。即ち、制御部６は、先ず、上記ＲＡＭ内にフラグを立て、このフラグを０とする（Ｓ３１０）。次に、制御部６は、第一ローラ２及び第二ローラ３を回転させて、歯付ベルト４０を長手方向に移動させながら（Ｓ３２０）、光学式センサ５を用いて、所定位置から歯面４０ａまでの距離を例えば０．５秒ごとに測定し取得する（Ｓ３３０）。
【００３８】
次に、微分処理部２１は、光学式センサ５を介して取得した上記の距離に基づいて歯面４０ａの凹凸高さを検出し、この歯面４０ａの凹凸高さを微分して、凹凸高さの微分値を算出する（Ｓ３４０）。
【００３９】
ここで、制御部６は、微分処理部２１が算出した上記微分値が所定の閾値Ｒ未満であるかを判定し（Ｓ３５０）、上記微分値が所定の閾値Ｒ未満である場合（Ｓ３５０、ＹＥＳ）は、上記フラグを０とし（Ｓ３６０）、Ｓ３７０へと処理を進める。一方、上記微分値が所定の閾値Ｒ未満でない場合（Ｓ３５０、ＮＯ）は、そのままＳ３７０へと処理を進める。
【００４０】
次に、制御部６は、上記のフラグが０であるかを判定し（Ｓ３７０）、上記のフラグが０である場合（Ｓ３７０、ＹＥＳ）は、Ｓ３８０へと処理を進める。一方、上記のフラグが０でない場合（Ｓ３７０、ＮＯ）は、Ｓ３３０へと処理を戻す。
【００４１】
次に、微分値判定部２３は、上記の微分値と、閾値記憶部２５に記憶されている所定の閾値Ｒと、を比較して、上記の微分値が所定の閾値Ｒを上回っているかを判定し（Ｓ３８０）、上記の微分値が所定の閾値Ｒを上回っている場合（Ｓ３８０、ＹＥＳ）は、Ｓ３９０へと処理を進め、上記の微分値が所定の閾値Ｒを上回っていない場合（Ｓ３８０、ＮＯ）は、Ｓ３３０へと処理を戻す。
【００４２】
次に、制御部６は、上記フラグを１とし（Ｓ３９０）、Ｓ４００へと処理を進める。
【００４３】
次に、カウンター２４は、上記ＲＡＭ上に記憶されている累積歯数をインクリメントし（Ｓ４００）、Ｓ４１０へと処理を進める。
【００４４】
次に、歯数判定部２６は、上記ＲＡＭ上に記憶されている累積歯数と、所定歯数記憶部２７に記憶されている所定歯数と、を比較して、上記の累積歯数が所定歯数に到達したかを判定し（Ｓ４１０）、上記の累積歯数が所定歯数に到達した場合（Ｓ４１０、ＹＥＳ）は、Ｓ４２０へと処理を進め、上記の累積歯数が所定歯数に到達していない場合（Ｓ４１０、ＮＯ）は、Ｓ３３０へと処理を戻す。
【００４５】
次に、停止部２８は、第一走行距離記憶部２９に記憶されている第一走行距離分だけ、歯付ベルトを走行させた上で（Ｓ４２０）、第一ローラ２及び第二ローラ３（移動手段）による歯付ベルトの移動を停止させる（Ｓ４３０）。
【００４６】
最後に、作業員は、レーザポインタ７による照射位置で歯付ベルトを鋏を用いて切断し、第二ローラ３に挟持される歯付ベルト４０を回収する。この回収した歯付ベルト４０の歯数は、所望の歯数と正確に一致している。
【００４７】
なお、図６に示されるフラグ（変数名:flag）は、歯数を計測するのに必要となる便宜上の変数である。
【００４８】
また、距離測定工程はＳ３２０〜Ｓ３３０に相当する。微分処理工程はＳ３４０に相当する。計数工程はＳ３８０〜Ｓ４００に相当する。歯数判定工程はＳ４１０に相当する。停止工程はＳ４２０〜Ｓ４３０に相当する。
【００４９】
（まとめ）
（請求項１、請求項４）
以上説明したように、上記実施形態において、歯付ベルト４０の製造装置１は、長手方向に所定間隔で配置された複数の歯部４１を有する歯付ベルト４０を前記長手方向に移動させる第一ローラ２及び第二ローラ３（移動手段）と、前記歯付ベルト４０の前記歯部４１側の所定位置に配置され、前記所定位置から前記長手方向に移動している前記歯付ベルト４０の前記歯部４１側表面までの距離を測定する光学式センサ５と、前記光学式センサ５により測定された前記距離に対して微分処理を行なう微分処理部２１と、前記微分処理部２１により算出された微分値が所定の閾値Ｒを超えた数を歯数として計測する計数部２２と、前記計数部２２が計測した前記歯数が所定歯数に到達したかを判定する歯数判定部２６と、を備える。この構成によると、歯先面４２及び歯底面４４はそれぞれ凸状及び凹状の頂点部分であるため、歯先面４２及び歯底面４４における、前記所定位置から歯部側表面までの距離の変化量、即ち微分値は０となる。また、歯側面４３は、前記所定位置から歯部側表面までの距離の変化が最も大きい領域であるため、歯側面４３における前記距離の変化量、即ち微分値は、プラス側又はマイナス側のピーク値となる。従って、所定の閾値Ｒを、ピーク値と０との間の値に設定し、微分値が所定の閾値Ｒを超えた数を歯数としてカウントすることにより、歯数を計測することができる。また、たとえ歯付ベルト４０にうねりや振れが生じて、歯付ベルト４０の歯部側表面の位置が厚み方向に変位した場合であっても、歯底面４２又は歯先面４４に対応する部分の微分値は、閾値を超えるほど大きくなりにくく、うねり等が生じていない場合と同様に、微分値は１歯ごとに所定の閾値Ｒを１回超えることとなる。従って、歯数を確実に計数することができる。また、前記歯数判定部２６による上記の判定は、所望の歯数を有する歯付ベルト４０の製造に資する。
【００５０】
（請求項２、請求項５）
また、上記の製造装置１は、前記計数部２２が計測した前記歯数が上記所定歯数に到達したと前記歯数判定部２６が判定したら、第一ローラ２及び第二ローラ３（移動手段）による前記歯付ベルト４０の移動を停止させる停止部２８を備える。以上の構成によれば、前記歯付ベルト４０の製造に従事する作業員が、前記歯付ベルト４０を、所望の歯数となるように切断することが可能となる。
【００５１】
（請求項３、請求項６）
また、上記の製造装置１は、更に、以下のように構成される。即ち、前記停止部２８は、前記歯付ベルト４０の歯数が所望の歯数となるために切断すべき切断位置が第二所定位置に来るように、第一ローラ２及び第二ローラ３（移動手段）による前記歯付ベルト４０の移動を停止させる。以上の構成によれば、前記歯付ベルト４０の歯数が所望の歯数となるために切断すべき上記の切断位置が上記第二所定位置となったとき、前記歯付ベルト４０の移動が停止する。従って、前記作業員が上記第二所定位置において前記歯付ベルト４０を切断するだけで、所望の歯数を正確に有する歯付ベルト４０を製造することができる。
【００５２】
以上に本発明の好適な実施形態を説明したが、上記の実施形態は以下のように変更して実施することができる。
【００５３】
（Ａ）上記実施形態では、第一ローラ２及び第二ローラ３によって、歯付ベルト４０を長手方向に移動させているが、歯付ベルト４０を長手方向に移動させる移動手段はこれに限定されるものではない。例えば、計測対象が無端歯付ベルトの場合には、１対の歯付プーリ、または、外周面が平坦な１対のプーリに歯付ベルトを巻き掛けて、歯付ベルトを走行移動させる構成であってもよい。
【００５４】
（Ｂ）上記実施形態では、光学式センサ５は、所定位置から歯面４０ａまでの距離を測定しているが、歯面４０ａの凹凸高さの変化を検出できれば、光学式センサ５は、必ずしも前記距離を測定しなくてもよい。例えば、光学式センサ５が位置検出素子（ＰＳＤ）を用いたものである場合、反射光を受光したときの位置検出素子上の光スポットの位置に基づいて、歯面の凹凸高さの変化を検出する構成であってもよい。また、光学式センサ５が歯面４０ａに光を照射してからその反射光を受光するまでの時間に基づいて、歯面４０ａの凹凸高さを検出する構成であってもよい。本発明の光学式センサによる「前記所定位置から前記歯部側表面までの距離を測定する」とは、上述したように、照射から反射光を受光するまでの時間を検出したり、位置検出素子上の光スポットの位置を検出することを含むものとする。
【００５５】
（Ｃ）上記実施形態では、歯面４０ａの凹凸高さは、微分処理部２１によって検出されているが、光学式センサ５によって検出される構成であってもよい。
【００５６】
（Ｄ）上記実施形態では、微分処理部２１は、歯面４０ａの凹凸高さを微分しているが、光学式センサ５によって測定された歯面４０ａまでの距離を微分する構成であってもよい。
【００５７】
（Ｅ）上記実施形態では、所定の閾値Ｒはプラス側の値に設定され、微分値が所定の閾値Ｒを上回ったとき歯数をカウントする構成であるが、所定の閾値Ｒを、微分値のマイナス側のピーク値と０との間の適切な値に設定し、微分値が該閾値Ｒを下回ったときに歯数をカウントするように構成されていてもよい。
【００５８】
（Ｆ）歯数の計測は、歯付ベルト４０の先端（前端）の歯部４１から開始してもよいが、予め歯付ベルト４０の所定の歯部４１にマークを付しておき、マークが付された歯部４１から計測を開始してもよい。ただし、この場合は、作業員が上記キーボードを介して制御部６に入力し、所定歯数記憶部２７に記憶される上記の所定歯数は、製造しようとする歯付ベルト４０の所望の歯数よりも少ない歯数とすることが好ましい。
【００５９】
（Ｇ）上記実施形態に係る製造装置１は、主として、スパイラルカットされた渦巻き状の歯付ベルトを材料とし、この渦巻き状の歯付ベルトを適宜に切断し、所望の歯数を有する歯付ベルト４０を得るために用いられるものであるが、所望の歯数よりも若干多い歯数を有する歯付ベルトから、所望の歯数を有する歯付ベルト４０を得るのに用いてもよい。
【００６０】
最後に、上記実施形態では、歯付ベルト４０は、幅方向に関して、ベルトガイド４の側面部１０、１１によって挟まれているため、歯付ベルト４０の蛇行を抑制することができる。また、歯付ベルト４０は、厚み方向に関して、ベルトガイド４の上面部１２と底面部１３とによって挟まれているため、歯付ベルト４０のうねりや、歯付ベルト４０の先端（前端又は後端）の反りを抑制することができる。従って、歯付ベルト４０のうねり等に起因する歯数の有無の誤判定を防止することができ、より確実に歯数を計測することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施形態の歯数計数装置の概略図
【図２】歯付ベルトの断面図
【図３】（ａ）はベルトガイドの側面図であって、（ｂ）は（ａ）のＡ―Ａ線断面図
【図４】（ａ）は歯面の凹凸高さを示すグラフであって、（ｂ）は歯面の凹凸高さの微分値を示すグラフ
【図５】歯付ベルトにうねりが生じたときの図４に相当する図
【図６】製造プログラムのフロー
【符号の説明】
【００６２】
１  歯数計数装置
２  第一ローラ
３  第二ローラ
４  ベルトガイド
５  光学式センサ
６  制御部
７  レーザポインタ
２１  微分処理部
２６  歯数判定部
２４  カウンター
４０  歯付ベルト
４１  歯部
４２  歯先面
４３  歯側面
４４  歯底面
４５  歯先側コーナー面
４６  歯底側コーナー面
【図１】
2010105225.tif 000003
【図２】
2010105225.tif 000004
【図３】
2010105225.tif 000005
【図４】
2010105225.tif 000006
【図５】
2010105225.tif 000007
【図６】
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